C-alkyleringRediger

C-alkylering er en proces til dannelse af kulstof-kulstof-bindinger. Ved alkylering ved kulstof forstærkes alkylhalogenidernes elektrofilicitet ved tilstedeværelse af en Lewis-syre som f.eks. aluminiumtrichlorid. Lewis-syrer er særligt velegnede til C-alkylering. C-alkylering kan også foretages af alkener i tilstedeværelse af syrer.

N- og P-alkyleringRediger

N- og P-alkylering er vigtige processer til dannelse af kulstof-stikstof- og kulstof-fosforbindinger.

Aminer alkyleres let. Alkyleringshastigheden følger rækkefølgen tertiær amin < sekundær amin < sekundær amin < primær amin. Typiske alkyleringsmidler er alkylhalogenider. Industrien benytter sig ofte af grønne kemimetoder, der omfatter alkylering af aminer med alkoholer, hvor biproduktet er vand. Hydroaminering er en anden grøn metode til N-alkylering.

I Menshutkin-reaktionen omdannes en tertiær amin til et kvaternært ammoniumsalt ved reaktion med et alkylhalogenid. Lignende reaktioner forekommer, når tertiære phosphiner behandles med alkylhalogenider, og produkterne er phosphoniumsalte.

S-alkyleringRediger

Thioler alkyleres let til thioethere. Reaktionen udføres typisk i nærværelse af en base eller ved hjælp af thiolets konjugatbase. Thioethere alkyleres til sulfoniumioner.

O-alkyleringRediger

Alkoholer alkylateres til ethere:

ROH + R’X → ROR’

Når alkyleringsmidlet er et alkylhalogenid, kaldes omdannelsen Williamson-ethersyntese.Alkoholer er også gode alkyleringsmidler i nærvær af egnede syrekatalysatorer. For eksempel fremstilles de fleste methylaminer ved alkylering af ammoniak med methanol. Alkyleringen af phenoler er særlig ukompliceret, da den er underlagt færre konkurrerende reaktioner.

P h – O – + M e 2 – S O 4 ⟶ P h – O – M e + M e – S O 4 – {\displaystyle \mathrm {Ph{-}O^{-}\ +\ Me_{2}{-}{-}SO_{4}\longrightarrow \ Ph{-}O{-}}Me\ +\ Me{-}SO_{4}^{-}}} }

(med Na+ som spectatorion)

Mere kompleks alkylering af a-alkoholer og phenoler involverer ethoxylering. Ethylenoxid er den alkylerende gruppe i denne reaktion.

Oxidativ addition til metallerRediger

I den proces, der kaldes oxidativ addition, reagerer lav-valente metaller ofte med alkylerende stoffer for at give metalalkyler. Denne reaktion er et trin i Cativa-processen til syntese af eddikesyre fra methyljodid. Mange krydskoblingsreaktioner foregår også via oxidativ addition.

Elektrofil alkyleringsmiddelRediger

Elektrofile alkyleringsmidler leverer ækvivalenten af et alkylkation. Alkylhalogenider er typiske alkyleringsmidler. Trimethyloxoniumtetrafluoroborat og triethyloxoniumtetrafluoroborat er særligt stærke elektrofiler på grund af deres overdrevent positive ladning og en inert afgangsgruppe (dimethyl- eller diethylether). Dimethylsulfat er mellemliggende i elektrofilicitet.

Triethyloxoniumtetrafluoroborat er et af de mest elektrofilicerende alkyleringsmidler.

FarerRediger

Elektrofile, opløselige alkyleringsmidler er ofte giftige og kræftfremkaldende på grund af deres tendens til at alkylerer DNA. Denne toksicitetsmekanisme er relevant for funktionen af lægemidler mod kræft i form af alkylerende antineoplastiske midler. Nogle kemiske våben som f.eks. sennepsgas fungerer som alkylerende stoffer. Alkyleret DNA kan enten ikke oprulles eller afrulles korrekt eller kan ikke behandles af informationsafkodningsenzymer.

KatalysatorerRediger

Friedel-Crafts alkylering af benzen er ofte katalyseret af aluminiumtrichlorid.

Elektrofile alkyleringer anvender Lewis-syrer og Brønsted-syrer, nogle gange begge dele. Klassisk anvendes Lewis-syrer, f.eks. aluminiumtrichlorid, når der anvendes alkylhalogenid. Brønsted-syrer anvendes ved alkylering med olefiner. Typiske katalysatorer er zeolitter, dvs. faste syrekatalysatorer, og svovlsyre. Silicotungstic acid anvendes til fremstilling af ethylacetat ved alkylering af eddikesyre med ethylen:

C2H4 + CH3CO2H → CH3CO2C2H5